Исследователи Федерального исследовательского центра (ФИЦ) "Институт катализа СО РАН" разработали катализаторы на основе стеклянных микроволокон с частицами платины. Они предназначены для экологически чистого сжигания углеводородного топлива и очистки отходящих газов от вредных примесей. Благодаря методу мелкодисперсного напыления активность платины на носителе удалось повысить в полтора раза, сообщили в пресс-службе центра.
Как отмечают в учреждении, ежегодно предприятия и транспорт в России выбрасывают в атмосферу миллионы тонн загрязняющих веществ — в 2023 году их объем составил 22 млн тонн. Наблюдается тренд на снижение общего количества выбросов, но процесс идет медленно, и проблема пока остается актуальной. Для ее решения, в частности, разрабатывают новые фильтрующие технологии. Ученые ИК СО РАН создали структурированные картриджи на основе стеклянных микроволокон и наночастиц платины. Их преимущества перед другими системами состоят в гибкости, высокой активности и стабильности, а также устойчивости к аварийным условиям.
"Мы разработали оригинальную методику синтеза, при которой платиносодержащий раствор предшественника активного компонента наносится на стеклоткань не традиционной пропиткой, а напылением мелкодисперсных капель, своеобразного "тумана" или "росы". Такой метод позволяет увеличить удельную активность платины более, чем в 1,5 раза", — цитирует пресс-служба научного сотрудника института Дмитрия Баранова.
Он пояснил, что главная особенность созданных катализаторов в том, что из них можно сделать структурированные картриджи. Для испытаний катализатора ученые создали экспериментальную установку, где тестировали картриджи с воспроизведенной геометрией промышленных каталитических блоков. Это позволило исследовать не только каталитические, но и инженерные свойства систем и их упаковок, что упрощает дальнейший переход от лабораторных исследований к практическому применению.
"Картриджи обладают высокой активностью в целевых реакциях. Мы специально проводили сверхжесткие тесты, которые моделируют аварийные и нештатные режимы эксплуатации: обрабатывали наш катализатор водой, соляным раствором, кипятком и дизельным топливом. Получили более чем обнадеживающий результат — активность катализатора менялась мало и легко восстанавливалась при дальнейшей эксплуатации", — пояснил Баранов.
Реакция очистки протекает на поверхности частиц платины размером порядка 10 нанометров, расположенных на стеклянных микроволокнах. Особенность катализатора — непривычная геометрическая форма и гибкость носителя, не типичная для большинства известных систем. Благодаря новому методу синтеза ученые смогли значительно повысить активность катализатора.
